基于Anycasting的滑塊鑄造模擬仿真及工藝優(yōu)化.pdf

1、分類(lèi)號(hào)：TG143單位代碼：10433密級(jí)：學(xué)號(hào)：14401010033山東理工大學(xué)山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于基于Anycasting的滑塊鑄造模擬仿真的滑塊鑄造模擬仿真及工藝優(yōu)化及工藝優(yōu)化CastingSimulationProcessOptimizationofMachineSlidingBlockBasedonAnycasting研究生：尹起指導(dǎo)教師：盛文斌盛文斌申請(qǐng)學(xué)位門(mén)類(lèi)級(jí)別：工學(xué)碩士工學(xué)碩士學(xué)科專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：材料加工工程材料加

2、工工程研究方向：材料加工技術(shù)材料加工技術(shù)論文完成日期：2017年4月20日山東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)正在由鑄造大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)殍T造強(qiáng)國(guó)，但是由此帶來(lái)了能源消耗和環(huán)境污染等問(wèn)題。隨著鑄造過(guò)程計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，我國(guó)的鑄造生產(chǎn)正朝向數(shù)字化、精確化、低能耗、高效率的方向發(fā)展。圍繞這一方向，大量的科研成果正在以極高的效率投入到實(shí)際生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)鑄件在鑄造過(guò)程的數(shù)字化、可視化，即可減少生產(chǎn)周期、保證鑄造質(zhì)量、降

3、低生產(chǎn)成本，又可減少能源消耗、保護(hù)環(huán)境，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益雙贏。本文結(jié)合滑塊鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用環(huán)境及實(shí)際生產(chǎn)條件，設(shè)計(jì)滑塊鑄件的鑄造工藝，并采用鑄造模擬軟件Anycasting對(duì)鑄件的鑄造過(guò)程的溫度場(chǎng)及流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，并以此為理論依據(jù)優(yōu)化鑄造工藝，消除鑄件缺陷。首先，利用三維建模軟件對(duì)鑄件進(jìn)行實(shí)體建模，分析鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用過(guò)程中受力方式，確定鑄件的材質(zhì)及熔煉配料。然后，根據(jù)工藝設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)了分直澆道的階梯式澆注系統(tǒng)，并

4、在鑄件導(dǎo)軌處設(shè)計(jì)冷鐵，以確保此處的組織致密。最后，運(yùn)用鑄造模擬軟件Anycasting對(duì)滑塊鑄件鑄造過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，探究鑄件充型和凝固過(guò)程的溫度場(chǎng)和流場(chǎng)分布規(guī)律，預(yù)測(cè)了鑄造缺陷的發(fā)生位置及分布情況，并以此作為優(yōu)化鑄造工藝、消除鑄造缺陷的理論依據(jù)。此外，通過(guò)正交試驗(yàn)法優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)，提升鑄件內(nèi)部質(zhì)量。試驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)優(yōu)化鑄造工藝和工藝參數(shù)后，鑄件在1320℃的澆注溫度、40mms的入口澆注速度下，鑄件充型過(guò)程快速、平穩(wěn)、完整，基本符